Un nuevo conjunto de herramientas quimiogenéticas

Aproximándose más a la ampliación del enfoque a los seres humanos, unos investigadores que buscan mejorar una prometedora estrategia para controlar de manera no invasiva la actividad celular, han informado sobre el diseño de canales iónicos para ser activados con bajas dosis bajas de vareniclina, el fármaco antitabaco aprobado por la estadounidense FDA.

Su enfoque, basado en la quimiogenética, fue probado en ratones vivos y en un mono. La quimiogenética permite el control químico no invasivo sobre las poblaciones de células en animales conductuales. Funciona a través de procesos en los que interviene la ingeniería de macromoléculas para interactuar con moléculas pequeñas no reconocidas anteriormente. Hasta la fecha, los esfuerzos para aplicar la quimiogenética en animales vivos habían sufrido diferentes contratiempos, entre ellos la falta de moléculas activadoras efectivas.

Además, los enfoques existentes no son compatibles con las terapias humanas: lo ideal sería que estas últimas involucren receptores activados de manera potente por medicamentos existentes y aprobados clínicamente. En esta ocasión, Christopher Magnus y sus colegas trataron de mejorar los sistemas quimiogenéticos. Desarrollaron una nueva plataforma basada en canales iónicos para estudiar la activación y el silenciamiento celular por compuestos químicos.

A continuación, examinaron 44 fármacos de uso clínico a fin de identificar el que activaba mejor muchos de los canales mutantes de su plataforma. Según afirman, el fármaco antitabaco, la vareniclina, mostró un gran rendimiento, incluso en concentraciones muy pequeñas. Los investigadores modificaron la vareniclina para mejorar su potencia y posteriormente la probaron como silenciador neuronal en células neuronales, donde se mostró eficaz.

A continuación, lo administraron en el cerebro de ratones vivos y en un mono rhesus vivo: Magnus y sus colegas informaron de su actuación sobre las neuronas para inducir cambios conductuales. Este trabajo es una prueba del principio de que el enfoque de combinación compuesto-canal iónico de los autores puede silenciar y activar neuronas con un efecto sobre la conducta. Los autores afirman que su plataforma permitirá estudios traslacionales en humanos. (Foto: AAAS)